Question

【題目】能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界中最重要的一條普遍規(guī)律。

（1）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)電子在短時(shí)間內(nèi)能吸收到一個(gè)光子的能量，從金屬表面逸出。金屬表面的電子逸出具有最大動(dòng)能，一般不易測(cè)量，經(jīng)常借助于轉(zhuǎn)化的思想，通過(guò)測(cè)量遏止電壓間接得出。已知入射光的頻率，金屬材料的截止頻率，光電子的電荷量，普朗克常量。根據(jù)光電效應(yīng)方程，請(qǐng)寫(xiě)出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系式；

（2）如圖所示，平滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，其表面光滑，在點(diǎn)與高度為粗糙的水平軌道相切，滑塊從高度為的斜坡上處?kù)o止滑下，與處的滑塊發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，碰后滑塊滑上右側(cè)水平軌道，此過(guò)程中滑塊一直未脫離右側(cè)軌道，沿滑行一段距離后停止。已知的質(zhì)量均為，滑塊與間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為。求：

a.滑塊到達(dá)點(diǎn)的動(dòng)能；

b.若增大的值，但仍保持滑塊一直不脫離軌道，則滑塊在段滑行的距離也隨之變化。請(qǐng)推導(dǎo)與的關(guān)系式，并作出圖像且指出橫截距物理量的意義；

c.對(duì)比兩實(shí)例，光電效應(yīng)中的逸出功對(duì)應(yīng)于該過(guò)程的哪個(gè)表達(dá)式？

Answer 1

【答案】（1）（2）a. b.；圖見(jiàn)解析；H0 c. mgH0

【解析】

（1）根據(jù)光電效應(yīng)方程可得： 又，

解得

（2）a.滑塊M由A點(diǎn)到B點(diǎn)，由機(jī)械能守恒：

MN碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒和能量守恒關(guān)系可知：

解得v1=0，v2=v0

滑塊N從B到C由機(jī)械能守恒：

b.滑塊N從C點(diǎn)向右滑動(dòng)x后停止，則由動(dòng)能定理：

即，即 ，則作出x-H 圖像的橫截距表示H0，圖像如圖：

c.對(duì)比兩實(shí)例，光電效應(yīng)中的逸出功對(duì)應(yīng)于該過(guò)程的mgH0